आयन इलेक्ट्रॉन विधि और ऑक्सीकरण संख्या विधि के बीच मुख्य अंतर यह है कि, आयन इलेक्ट्रॉन विधि में, आयनों के आवेश के आधार पर प्रतिक्रिया संतुलित होती है, जबकि ऑक्सीकरण संख्या विधि में, परिवर्तन के आधार पर प्रतिक्रिया संतुलित होती है ऑक्सीडेंट और रिडक्टेंट्स की ऑक्सीकरण संख्या।
रासायनिक समीकरणों को संतुलित करने में आयन इलेक्ट्रॉन विधि और ऑक्सीकरण संख्या विधि दोनों महत्वपूर्ण हैं। एक विशेष रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए एक संतुलित रासायनिक समीकरण दिया जाता है और यह हमें यह निर्धारित करने में मदद करता है कि उत्पाद की एक विशेष मात्रा, या उत्पाद की वांछित मात्रा प्राप्त करने के लिए आवश्यक अभिकारकों की मात्रा देने के लिए कितने अभिकारक प्रतिक्रिया करते हैं।
आयन इलेक्ट्रॉन विधि क्या है?
आयन इलेक्ट्रॉन विधि एक विश्लेषणात्मक तकनीक है जिसका उपयोग हम आयनिक अर्ध-प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके अभिकारकों और उत्पादों के बीच स्टोइकोमेट्रिक संबंध को निर्धारित करने के लिए कर सकते हैं। किसी विशेष रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण को देखते हुए, हम रासायनिक प्रतिक्रिया की दो अर्ध-प्रतिक्रियाओं को निर्धारित कर सकते हैं और पूरी तरह से संतुलित समीकरण प्राप्त करने के लिए प्रत्येक आधे प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉनों और आयनों की संख्या को संतुलित कर सकते हैं।
चित्रा 01: रासायनिक प्रतिक्रियाएं
इस विधि को समझने के लिए एक उदाहरण पर विचार करते हैं।
परमैंगनेट आयन और फेरस आयन के बीच प्रतिक्रिया इस प्रकार है:
एमएनओ4- + फे2+ एमएन2 + + Fe3+ + 4H2O
परमैंगनेट आयन का मैंगनीज (II) आयन और फेरस आयन का फेरिक आयन में रूपांतरण दो अर्ध-प्रतिक्रियाएं हैं। इन दो अर्ध-प्रतिक्रियाओं के आयनिक रूप इस प्रकार हैं:
एमएनओ4- ⟶ एमएन2+
Fe2+ ⟶ फे3+
इसके बाद हमें प्रत्येक अर्ध-अभिक्रिया में ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या को संतुलित करना होता है। अर्ध-अभिक्रिया में जहां फेरस फेरिक आयन में परिवर्तित हो जाता है, वहां ऑक्सीजन परमाणु नहीं होते हैं। इसलिए, हमें दूसरी अर्ध-प्रतिक्रिया में ऑक्सीजन को संतुलित करना होता है।
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4O2 -
ये चार ऑक्सीजन परमाणु पानी के अणु से आते हैं (आणविक ऑक्सीजन नहीं क्योंकि इस प्रतिक्रिया में कोई गैस उत्पादन नहीं होता है)। तब सही अर्ध-प्रतिक्रिया है:
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4H2 ओ
उपरोक्त समीकरण में बायीं ओर कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं है, लेकिन दायीं ओर आठ हाइड्रोजन परमाणु हैं, इसलिए हमें बाईं ओर आठ हाइड्रोजन परमाणु (हाइड्रोजन आयन के रूप में) जोड़ना है। पक्ष।
MnO4- + 8H+ ⟶ Mn2+ + 4एच2ओ
उपरोक्त समीकरण में बायीं ओर का आयनिक आवेश दायें पक्ष के बराबर नहीं होता है। इसलिए, हम आयनिक आवेश को संतुलित करने के लिए दोनों पक्षों में से एक में इलेक्ट्रॉनों को जोड़ सकते हैं। बाईं ओर का चार्ज +7 है और दाईं ओर का चार्ज +2 है। यहां, हमें बाईं ओर पांच इलेक्ट्रॉनों को जोड़ना है। फिर अर्ध-प्रतिक्रिया है, MnO4– + 8H+ + 5e– ⟶ एमएन2+ + 4एच2ओ
फेरस के फेरिक आयन में परिवर्तित होने की अर्ध-प्रतिक्रिया को संतुलित करते समय, आयनिक आवेश +2 से +3 में परिवर्तित हो जाता है; यहाँ हमें आयनिक आवेश को संतुलित करने के लिए दाईं ओर एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने की आवश्यकता है।
Fe2+ फे3+ + ई-
इसके बाद, हम इलेक्ट्रॉनों की संख्या को संतुलित करके दो समीकरणों को एक साथ जोड़ सकते हैं। हमें पांच इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने के लिए फेरस के फेरिक में 5 से रूपांतरण के साथ अर्ध-प्रतिक्रिया को गुणा करना होगा और फिर इस संशोधित अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण को अर्ध-प्रतिक्रिया में परमैंगनेट के मैंगनीज (II) आयन में रूपांतरण के साथ जोड़कर, पांच प्रत्येक पक्ष में इलेक्ट्रॉन रद्द हो जाते हैं।निम्नलिखित प्रतिक्रिया इस जोड़ का परिणाम है।
MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ + 5e– Mn2+ + 4H2O + 5Fe 3+ + 5e–
MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
ऑक्सीकरण संख्या विधि क्या है?
ऑक्सीकरण संख्या विधि एक विश्लेषणात्मक तकनीक है जिसका उपयोग हम अभिकारकों और उत्पादों के बीच स्टोइकोमेट्रिक संबंध को निर्धारित करने के लिए कर सकते हैं, रासायनिक तत्वों के ऑक्सीकरण में परिवर्तन का उपयोग करके जब प्रतिक्रिया अभिकारकों से उत्पादों तक जाती है। एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया में, दो अर्ध-प्रतिक्रियाएं होती हैं: ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया और कमी प्रतिक्रिया। ऊपर दिए गए उदाहरण के लिए, परमैंगनेट और फेरस आयनों के बीच की प्रतिक्रिया, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया फेरस का फेरिक आयन में रूपांतरण है जबकि कमी प्रतिक्रिया परमैंगनेट आयन का मैंगनीज (II) आयन में रूपांतरण है।
ऑक्सीकरण: Fe2+ Fe3+
कमी: एमएनओ4– ⟶ एमएन2+
इस प्रकार की प्रतिक्रिया को संतुलित करते समय, पहले हमें रासायनिक तत्वों के ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में, फेरस आयन का +2 +3 फेरिक आयन में परिवर्तित हो जाता है। अपचयन अभिक्रिया में मैंगनीज का +7 +2 में परिवर्तित हो जाता है। इसलिए, हम अन्य अर्ध-प्रतिक्रिया में ऑक्सीकरण अवस्था की वृद्धि/कमी की डिग्री के साथ आधी प्रतिक्रिया को गुणा करके इनकी ऑक्सीकरण अवस्थाओं को संतुलित कर सकते हैं। उपरोक्त उदाहरण में, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के लिए ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन 1 है और कमी प्रतिक्रिया के लिए ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन 5 है। फिर, हमें ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को 5 से और कमी प्रतिक्रिया को 1. से गुणा करना होगा।
5Fe2+ ⟶ 5Fe3+
एमएनओ4- ⟶ एमएन2+
इसके बाद, हम पूर्ण प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए इन दो अर्ध-प्रतिक्रियाओं को जोड़ सकते हैं और फिर दोनों पक्षों में आयनिक चार्ज को संतुलित करने के लिए पानी के अणुओं और हाइड्रोजन आयनों का उपयोग करके अन्य तत्वों (ऑक्सीजन परमाणुओं) को संतुलित कर सकते हैं।
MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
आयन इलेक्ट्रॉन विधि और ऑक्सीकरण संख्या विधि में क्या अंतर है?
रासायनिक समीकरणों को संतुलित करने में आयन इलेक्ट्रॉन विधि और ऑक्सीकरण संख्या विधि महत्वपूर्ण हैं। आयन इलेक्ट्रॉन विधि और ऑक्सीकरण संख्या विधि के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आयन इलेक्ट्रॉन विधि में, आयनों के आवेश के आधार पर प्रतिक्रिया संतुलित होती है, जबकि ऑक्सीकरण संख्या विधि में, ऑक्सीडेंट और रिडक्टेंट की ऑक्सीकरण संख्या में परिवर्तन के आधार पर प्रतिक्रिया संतुलित होती है।.
नीचे इन्फोग्राफिक आयन इलेक्ट्रॉन विधि और ऑक्सीकरण संख्या विधि के बीच अंतर को सारांशित करता है।
सारांश - आयन इलेक्ट्रॉन विधि बनाम ऑक्सीकरण संख्या विधि
आयन इलेक्ट्रॉन विधि और ऑक्सीकरण संख्या विधि के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आयन इलेक्ट्रॉन विधि में, आयनों के आवेश के आधार पर प्रतिक्रिया संतुलित होती है, जबकि ऑक्सीकरण संख्या विधि में, ऑक्सीकरण में परिवर्तन के आधार पर प्रतिक्रिया संतुलित होती है ऑक्सीडेंट और रिडक्टेंट्स की संख्या।
